管棚注浆工艺性实验总结1

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管棚注浆工艺试验总结
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中铁******工程有限公司二〇一八年九月
目录
管棚注浆工艺试验总结 (1)
第一章工程概况 (1)
1.1工程简介 (1)
1.2地形地貌 (1)
1.3地质构造 (1)
1.4水文地质 (1)
1.5工程地质评价 (2)
1.5.1进出洞口稳定性评价 (2)
1.5.2洞身稳定性评价 (2)
第二章管棚注浆设计简介 (2)
2.1设计参数 (2)
2.2管棚注浆施工要求 (3)
第三章管棚注浆试验作业前的准备 (4)
3.1注浆工艺流程 (4)
3.2技术准备 (5)
3.3注浆设备及材料 (5)
3.4水泥浆液注浆试验 (5)
第四章管棚注浆工艺总结 (7)
4.1灌浆记录表 (7)
4.2根据公式计算单孔理论注浆量 (8)
4.3灌浆总结 (8)
第五章注浆参数的选定 (8)
管棚注浆工艺试验总结
第一章工程概况
1.1工程简介
隧道主洞建筑限界(单洞)：14.75m (宽)×5.0m (高)，人行横通道建筑限界：2.0m (净宽) ×2.5m (净高)。

隧道左右线均位于直线+缓和曲线+圆曲线上。

左、右线进口均位于直线上，左、右线出口均位于R=1600m的圆曲线上
隧道洞身结构形式：******隧道采用小净距、分离式结构，暗挖段遵循新奥法设计原理，采用复合式衬砌，Ⅲ级围岩采用曲墙的结构型式，IV～V级围岩隧道采用曲墙带+仰拱的结构型式。

二次衬砌采用模筑C35 钢筋混凝土或C30 素混凝土。

施工辅助措施主要有：洞口长管棚、洞身长管棚、超前小导管和超前锚杆，初期支护主要采用钢拱架、径向锚杆、钢筋网及喷射混凝土等。

施工中充分发挥围岩的自承能力，在监控量测信息的指导下施作初期支护和模筑二次衬砌。

1.2地形地貌
隧道洞身区城属构造剥蚀低山丘陵地貌，山地自然坡度30°～55°，相对高差约100～200m，山坡植被较发育。

1.3地质构造
隧址区位于新华夏闽西隆起带和南北构造系西褶皱带与北西向晋江大断裂的复合部位，地质构造是由雪峰-加里东、华力西-印支、燕山及喜马拉雅山等多次构造运动叠加形成，发育不同地质历史时期的褶皱和断裂。

主要构造体系受华夏系和新华夏系构造的控制，呈北东向，北西向展布，近东西向和近南北向构造次之。

隧址区总体上新构造运动形成的形变极为微弱，测区内未见对线路安全有明显影响的活动性大构造或大断裂，地质构造活动进入相对稳定时期。

根据物探和钻探结果表明，Zk-Ⅲ17-******隧04 钻孔揭露一条构造F22，属逆断层，受挤压作用，岩体破碎，蚀变强烈，碎裂状，岩石节理裂隙发育，影响宽度不大。

Zk-lI17-******隧05钻孔揭露一条构造F22A，属逆断层，物探低速带，受挤压作用，岩体破碎，蚀变强烈，碎裂状，岩石节理裂隙发育，影响宽度达45m。

1.4水文地质
大气降水在山体上部地势低凹处易汇集成地表水体，水量大小受季节性影响变化，向低洼处排泄基本畅通。

隧址区环境类别属Ⅱ类，其地下水埋藏于弱透水层，按照规范《公路工程地质勘察规范》（JTG-C20-2011) 附录K 进行判定地下水对混凝土结构具微腐蚀性，对钢
筋混凝土结构中的钢筋具微腐蚀性。

隧道区地下水主要为基岩裂隙水。

地下水均匀性差，其径流特征主要受、裂隙等控制，分布于中风化岩中的地下水较贫乏，隧道开挖一般沿裂隙呈点滴状-淋雨状出水。

隧道双洞同时施工，考虑双洞地下水干扰，涌水量可适当降低，可按75%计算，即最大涌水量2289m³/d，正常涌水量1635mm³/d。

1.5工程地质评价
1.5.1进出洞口稳定性评价
隧道进口段丘坡较缓，植被较发育，坡度20°～30°，主要由残坡积粉质黏士和全～强风化花岗岩等组成，土层松散，硬塑，洞口埋藏浅，围岩为V 级，稳定性差，洞口仰坡和两侧边坡易坍塌，成洞有一定困难，建议加强隧道支护措施。

在隧道进口上方K199+730～K199+780、ZK199+746～ZK199+807 部位，为瓷土矿开采弃渣堆积物，主要为开采瓷土矿修路和剥离山体表层士体所致，弃渣堆积于山坡上，成分为松散土层及少量碎块石等，厚度1-3m (Zk-Ⅲ17-******隧 02 钻孔上部厚度为1.70m)，易引起局部产生小滑塌。

该堆积体位于隧道进口洞顶约50m，对隧道仰坡开挖有一定的影响，雨季施工时应注意暴雨侵袭而坍塌或形成工程滑坡，施工时应做好监测，需对弃渣进行清除处理，并做好坡面防护和排水措施。

隧道出口段丘坡较陡，植被较发育，坡度25°～40°，主要由坡积粉质黏土和全～强风化砂岩等组成。

覆盖层厚度不大，层理产状逆向，利于隧道洞口仰坡和两侧边坡的开挖，围岩为V 级，稳定性较差，洞口仰坡和两侧边坡易坍塌，成洞有一定困难，建议加强隧道支护措施。

隧址区进口段存在花岗岩残积土(砂质黏性土)，孔隙率大、强度低、压缩性高，遇水易软化，雨季施工时应注意花岗岩残积土洞口仰坡和两侧边坡因暴雨侵袭而坍塌或形成工程滑坡，施工时应做好排水措施。

1.5.2洞身稳定性评价
隧道洞身围岩主要为中-微风化花岗岩、砂岩，总体岩体裂隙较不发育，岩石较坚硬～坚硬，围岩稳定性较好，围岩级别为Ⅲ～IV级，以Ⅲ级为主，IV级围岩稳定性较差，拱部较长时间无支护时可产生较大坍塌或掉块，Ⅲ级围岩侧壁稳定，拱部较长时间无支护时可产生小-中坍塌。

第二章管棚注浆设计简介
2.1设计参数
（1）注浆材料：水泥浆。

（2）注浆顺序：管棚注浆应采取间隔跳孔的方式进行，以避免相邻孔注浆时发生串浆。

（3）浆液配合比：水灰比1:1，具体浆液配合比由现场试验确定。

（4）注浆压力：0.5-2.0MPa，具体注浆压力由现场试验确定。

（5）注浆结束标准：采用单孔注浆结束标准：
a注浆压力逐步提高，当达到设计终压并继续稳定10min；
b注浆量不小于设计注浆量80%；
c进浆速度为开始进浆速度的1/4。

2.2管棚注浆施工要求
（1）钢花管上钻注浆孔：孔径14-16mm，孔间距113mm，呈梅花形布置，尾部留不钻孔的止浆段110cm。

（2）如图，图中编号为单号者采用钢花管，双号者采用钢管，钢花管和钢管交错布置，施工时先打设钢花管，然后打设钢管，以便检查钢花管的注浆质量。

钻单号孔 送单孔号钢花管
第三章 管棚注浆试验作业前的准备
3.1注浆工艺流程
3.2技术准备
技术准备工作分为内业技术准备和外业技术准备。

内业技术准备主要包括：认真阅读、审核施工图纸和施工规范；进行临时工程设施的具体设计；编写各种有针对性的质量、安全保证措施；编写施工安全手册，组织施工人员岗前技术培训。

外业技术准备主要包括：现场详细调查与地质勘探；进行地材调查、室内试验；各种检测仪器设备的标定，办理计量合格证书；水泥浆液配合比的配制选定；施工作业中所涉及的各种外部技术数据。

提前施工单号孔管棚：钻好单数孔，将钢花管送进等待注浆。

3.3注浆设备及材料
（1）注浆机采用UBH型活塞式灰浆泵。

工作压力0～5Mpa。

注浆泵的工作原理是，按1:1（重量比）水灰比拌制水泥浆液。

设定控制注浆压力，到达注浆压力时自动停止工作。

（2）注浆原材料
水泥：PO.42.5普通硅酸盐水泥
（3）配合比
水泥浆：水灰比1:1(重量比)。

3.4水泥浆液注浆试验
（1）施工准备
施工人员应佩戴好安全帽、手套、水鞋等安全防护用品，拌制浆液的操作人员要戴好护目镜，穿长筒胶鞋。

采用高压水对管棚内的杂物进行冲洗，由下至上的顺序进行。

（2）浆液拌制
每盘浆液时间不得少于5min，浆液搅拌要均匀、不得有结块、沉淀，否则应适当延长搅拌时间，待浆液拌匀后，方可注入管棚内。

浆液应在现场随伴随用，浆液要具有良好的流动性、可注性。

套管
注浆管
Φ20塑料排气管止浆阀
图1 注浆系统示意图
排气阀
（3）注浆管的设置
注浆采用孔口注浆管注浆，利用自制的管口封孔装置（采用注浆套管与管棚用套丝连接或采用Φ10mm 钢板焊接，然后在其上设置注浆管及安装排气管），孔口排气管与注浆管，由阀门来控制开关，排气管采用Φ20塑料管，插入距孔底20cm 处，然后连接注浆管等各种管路，利用锚固剂封闭掌子面与管棚间的孔隙，防止漏浆。

关闭孔口阀门，开启注浆泵进行管路压水试验，如有泄漏及时检修，试验压力等于注浆终压。

注浆管棚孔口设置 （4）注浆
注浆施工应严格按照注浆机操作规程作业，在注浆前充分做好各项准备工作，特别是对机具设备的检修工作，发现问题及时排除，使其处于良好状态。

注浆时注浆管口不得对准人体，避免高压浆液对人体伤害，作业过程中还应防止注浆管爆管对施工人员造成伤害。

开机注浆前认真检查注浆管路系统，包括混合器、接头、阀门等，如有破损立即更换，不好用的接头、阀门，不得使用，防止在高压下发生脱扣的危险事故。

并且预先在洞外将管路全部接通，进行试压，试压可用清水进行。

在试压时，如管路不通或接头有漏水现象，予以排除，保持管路系统各部件完好畅通。

浆液配合比初拟为1:1，注浆时先灌注单号孔。

注浆顺序按照由低到高、由下往上，交错进行。

在注浆过程中，所有拆卸下来的接头、阀门，安排专人及时清洗干净，以备轮换使用。

注浆机注浆压力应控制在：初压0.5～1.0MPa，终压2.0MPa。

管棚注浆
第四章管棚注浆工艺总结
4.1灌浆记录表
管棚注浆工艺试验实验中记录各孔灌浆参数，为确定管棚灌浆参数提供依据。

灌浆记录表
管棚注浆工艺试验总结
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4.2根据公式计算单孔理论注浆量
（1）单根钢花管理论注浆量可按公式ξL ηπR Q 2k =计算，式中R k 为浆液扩散半径，R k =0.6L 0；L 0为钢花管中心间距取0.8m ；L 为钢花管长40m ；ξ=0.85，为注浆饱满系数；η为孔隙率（%），注浆量按5%孔隙率计算。

理论注浆量：ξL ηπR Q 2k ==3.14×（0.6×0.8）2
×40×5%×0.85=1.23m ³
4.3灌浆总结
实际注浆量与理论计算注浆量比较可知，实际注浆量与理论注浆量差别不大，说明实际灌浆效果已接近设计。

第五章 注浆参数的选定
根据试验验结果，管棚注浆参数确定：
（1）较密实的砂土层******隧道右洞进口，注浆浆液为水泥液浆。

注浆原材料
水泥：PO.42.5普通硅酸盐水泥
配合比
1:1水泥浆液（重量比）
注浆压力：0.5～2.0Mpa ，终压2Mpa
注浆量
单根管棚注浆1.23m ³。